여드름 완화 효과를 갖는 천연 약용식물 추출물을 개발하기 위하여 여드름 원인균에 대한 항균 활성 및 항염증 효과를 다양한 추출물을 대상으로 분석하였다. 검색 결과 얻어진 후보 소재들 중, 비교적 높은 항균 활성을 갖는 보골지,당후박과 항염증 효과를 갖는 목향, 구절초 추출물을 대상으로 선정하였고 이후의 실험을 진행하였다. 보골지(Psoralea corylifolia L., AC-1), 당후박(Magnoliae officinalis, AC-2), 목향(Inula helenium L., ACF-1), 구절초(Chrysanthemum zawadskii var. latilobum, ACF-2) 추출물 및 복합소재(AC)는 50 μg/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인되었다. 보골지, 당후박 추출물 및 복합소재의 경우 여드름 유발 원인균인 Propionibacterium acnes (P. acnes)에 대해 양성 대조군으로 사용한 10 % salicylic acid 대비 각각 약 2.8배, 2.5배, 3.2배의 높은 항균 효과를 보였다. 또한 Staphylococcus aureus (S. aureus)에 대해서도 당후박 추출물과 복합소재의 경우 양성 대조군으로 사용한 10 % Methylparaben 대비 각각 약 1.4배, 1.5배 높은 항균 효과를 보였다. 목향, 구절초 추출물 및 복합소재의 경우 열에 의해 사멸시킨 P. acnes에 의해 활성화된 THP-1 세포의 IL-8 발현을 50 μg/mL 농도에서 각각 27 %, 38 %, 44 % 저해하였고 TNF-α 발현을 50 μg/mL 농도에서 각각 90 %, 88 %, 90 %로 크게 저해하였다. 이러한 항균, 항염증 활성을 보이는 보골지, 당후박, 목향, 구절초 추출물의 복합 소재를 이용하여 여드름 완화 효과를 갖는 화장품으로의 개발이 가능할 것으로 보인다.

멜라닌 생합성을 활성화하여 자연스러운 모발의 흑화를 촉진할 수 있는 소재를 개발하기 위하여 음양곽 메탄올 추출물의 멜라닌 생성에 연관된 생리 활성을 분석하였다. 음양곽 추출물은 100 µg/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었으며 50 µg/mL 농도에서 B16 melanoma 세포 내 멜라닌 생합성을 104 % 증가시켰고 tyrosinase의 활성을 95 % 촉진하는 것으로 나타났다. Western blot을 이용한 실험에서는 음양곽 추출물이 농도 의존적으로 TRP-2의 발현을 증가시키는 경향을 관찰할 수 있었다. 또한 C3H/Hej 마우스를 이용한 동물 실험에서 음양곽 추출물을 도포한 등 부위 털의 멜라닌 생합성이 5 % (w/v) 도포 시 25 % 증가되는 경향을 관찰할 수 있었다. 위의 결과를 통해 음양곽 메탄올 추출물이 멜라닌 생합성 기전에 관여하는 것으로 알려진 tyrosinase의 활성 촉진, 멜라닌 생합성 기전과 melano-cyte 생존에 관여하는 것으로 알려진 TRP-2의 발현 증가를 통해 멜라닌 합성 촉진을 유도하는 것으로 추측해 볼 수 있었다. 이러한 음양곽 추출물의 효능을 이용해 모발의 흑화 촉진 효과를 나타내는 화장품 소재 개발이 가능할 것으로 보인다.

천연 미백 소재 개발을 위하여 복령피 추출물과 복령피 추출물에서 분리한 활성 물질의 멜라닌 생성에 연관된 생리 활성을 분석하였다. 복령피 추출물은 100 µg/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었으며 free radical 소거능(DPPH)과 superoxide radicals 소거능 결과는 각각 IC50 = 19.4 ± 2.21 µg/mL, IC50 = 103 ± 3.33 µg/mL을 나타내었다. 50 µg/mL 농도에서 B16 melanoma 세포 내 tyrosinase의 활성을 34 % 저해 하였으며, 세포 내 멜라닌 생합성 저해 효과는 50 µg/mL 농도의 복령피 추출물을 72 h 동안 처리한 세포에서 51 % 억제율을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 복령피 추출물의 활성 물질을 분리하여 1H-NMR, 13C-NMR, Mass analysis 등의 기기 분석을 실시한 결과 triterpene류의 3-β-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid로 동정되었고 100 µg/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인 되었다. 3-β-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid의 free radical 소거능과 superoxide radicals 소거능 결과는 각각 IC50 = 4.3 ± 0.15 µg/mL, IC50 = 54 ± 1.67 µg/mL을 나타내었다. 10 µg/mL 농도에서 세포내 ty-rosinase의 활성을 43 % 저해하였으며, 멜라닌 저해 효과를 확인한 결과 IC50 = 3.6 µg/mL으로 나타났다. Western blot을 이용하여 tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), TRP-2 단백질의 발현 감소를 확인하였다. 복령피 추출물과 3-β-hydroxylanosta-7,9(11),24-trien-4-oic acid는 우수한 미백 효능을 갖는 화장품 소재로의 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.

본 연구는 천연 미백소재 개발을 위하여 광곽향 추출물과 광곽향 추출물에서 분리한 활성물질의 멜라닌 생성에 연관된 생리활성을 분석하였다. 광곽향 추출물은 100 µg/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인되었으며 free radical 소거능(DPPH)과 superoxide radical 소거능 결과는 각각 IC50 = 24.2 ± 2.85 µg/mL, IC50 = 118 ± 0.43 µg/mL을 나타내었다. B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해 효과는 20 µg/mL 농도의 광곽향 추출물을 72 h 동안 처리한 세포에서 멜라닌 억제율이 23 %로 나타났으며, 50 µg/mL 농도에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 18 % 저해하였다. 이러한 광곽향 추출물의 활성물질을 분리하여 1H-NMR, 13C-NMR, Mass analysis 등의 기기분석을 실시한 결과 sesquiterpene 계열의 활성물질인 patchouli alcohol으로 동정되었고, patchouli alcohol의 free radical 소거능과 superoxide radical 소거능 결과는 각각 IC50 = 3.14 ± 0.12 µg/mL, IC50 = 49 ± 3.24 µg/mL을 나타내었다. 또한 멜라닌 저해효과를 확인한 결과 IC50 = 3.9 µg/mL으로 나타났으며, 10 µg/mL 농도에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 40 % 저해하였다. Western blot을 이용하여 tyrosinase와 tyrosinase related protein-2 (TRP-2) 단백질의 발현 감소를 확인하였다. 그러므로 광곽향 추출물과 patchouli alcohol은 우수한 미백 효능을 갖는 화장품 소재로서 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.